(57)【要約】  実施例は、鋼板の表面に形成されたスケールを除去する装置において、前記鋼板に向かって流体を噴射する複数個の第１ノズルを含む第１噴射装置；および前記流体に向かってパーティクルを噴射する複数個の第２ノズルを含む第２噴射装置を含み、前記複数個の第２ノズルは前記複数個の第１ノズルと第１方向に離隔して配置され、前記第１方向は前記鋼板の移動方向と平行なスケール除去装置を開示する。
2019526454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の表面に形成されたスケールを除去する装置において、
前記鋼板に向かって流体を噴射する複数個の第１ノズルを含む第１噴射装置；および
前記流体に向かってパーティクルを噴射する複数個の第２ノズルを含む第２噴射装置を含み、
前記複数個の第２ノズルは前記複数個の第１ノズルと第１方向に離隔して配置され、
前記第１方向は前記鋼板の移動方向と平行な、スケール除去装置。
【請求項２】
前記第２ノズルの噴射圧は前記第１ノズルの噴射圧より小さい、請求項１に記載のスケール除去装置。
【請求項３】
前記第２ノズルの噴射圧は前記第１ノズルの噴射圧の３０％〜６０％である、請求項２に記載のスケール除去装置。
【請求項４】
前記第２ノズルの高さは前記第１ノズルの高さの５０％以上９０％以下であり、
前記第１ノズルと第２ノズルの高さは前記鋼板の表面での高さである、請求項１に記載のスケール除去装置。
【請求項５】
前記第１ノズルを延長した第１仮想線と第２ノズルを延長した第２仮想線がなす角度は３０度〜９０度である、請求項１に記載のスケール除去装置。
【請求項６】
前記パーティクルは炭酸水素ナトリウムを含む、請求項１に記載のスケール除去装置。
【請求項７】
前記第１ノズルは第１噴射角度を有し、前記第２ノズルは第２噴射角度を有する、請求項１に記載のスケール除去装置。
【請求項８】
前記第２ノズルの噴射角度は前記第１ノズルの噴射角度より小さい、請求項１に記載のスケール除去装置。
【請求項９】
前記複数個の第１ノズルは第１オフセット角度を有し、
前記第１オフセット角度は鋼板の幅方向を基準として前記第１ノズルの吐出口が傾いた角度である、請求項１に記載のスケール除去装置。
【請求項１０】
前記複数個の第２ノズルは第２オフセット角度を有し、
前記第２オフセット角度は鋼板の幅方向を基準として前記第２ノズルの吐出口が傾いた角度である、請求項９に記載のスケール除去装置。
【請求項１１】
前記第１オフセット角度と前記第２オフセット角度は前記鋼板の幅方向を基準として対称である、請求項１０に記載のスケール除去装置。
【請求項１２】
前記パーティクルが混合された流体は前記鋼板に接触時に前記第１オフセット角度を有する、請求項１１に記載のスケール除去装置。
【請求項１３】
鋼板の表面に形成されたスケールを除去する装置において、
前記鋼板に向かって流体を噴射する複数個の第１ノズルを含む第１噴射装置；
前記流体に向かってパーティクルを噴射する複数個の第２ノズルを含む第２噴射装置；および
前記鋼板の種類に応じて前記第２噴射装置を制御するコントローラーを含む、スケール除去装置。
【請求項１４】
前記複数個の第２ノズルは前記複数個の第１ノズルと第１方向に離隔して配置され、
前記第１方向は前記鋼板の移動方向と平行な、請求項１３に記載のスケール除去装置。
【請求項１５】
前記コントローラーは前記鋼板の種類に応じて前記パーティクルの噴射の有無、および噴射量を制御する、請求項１３に記載のスケール除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施例はスケール除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に製鉄所の溶鉱炉や電気炉などで溶解した溶湯（Ｍｏｌｔｅｎ  ｍｅｔａｌ）は鋳型（Ｍｏｌｄ）に注入されて所定形状の圧延素材（鋼板）に製作され得る。そして、このような鋼板は加熱炉で加熱された後、製品の特性に合わせて圧延され得る。
【０００３】
加熱炉で再結晶温度以上に加熱された鋼板が大気中の酸素と反応することになると、その表面に酸化膜、すなわちスケール（Ｓｃａｌｅ）が形成され得る。このスケールは圧延時に不良を引き起こす要因となるため、圧延作業前にスケールを除去する作業を経ることになるが、このようなスケール除去作業はディスケール（Ｄｅｓｃａｌｅ）作業と言える。
【０００４】
一般的にディスケール作業はスケール除去装置（ディスケール）により遂行され得る。
【０００５】
スケール除去装置は加熱された鋼板を引き出して移送させる移送装置（例：テーブルローラーなど）に設置され、移送装置に沿って移送される鋼板の表面に高圧の冷却水を噴射することによってスケールを除去することができる。
【０００６】
図１ａおよび図１ｂは、従来のスケール除去装置を示す図面である。
【０００７】
図１ａおよび図１ｂを参照すると、従来のスケール除去装置は、移送される鋼板１の上部および下部にそれぞれ配置される高圧水噴射ヘッダ４および高圧水噴射ヘッダ４の長さ方向に沿って所定間隔で離隔して配置される複数のノズル２を含むことができる。
【０００８】
ノズル２は高圧水噴射ヘッダ４から高圧水５の供給を受けて鋼板１の表面に噴射することができる。この時、各ノズル２は高圧水噴射ヘッダ４の長さ方向に沿って一定間隔ｐで配置され、鋼板１と一定の距離ｄで離隔して鋼板１の表面に高圧水５を噴射することができるようになっている。
【０００９】
ノズル２は通常、ファン（Ｆａｎ）タイプの線形ノズルで設けられ得る。これに伴い、高圧水５は鋼板１の表面に近接するほど鋼板１の幅方向（鋼板の移送方向と垂直な方向）に拡張され、通常２ｍｍ〜２０ｍｍの厚さを有する薄い線の形態で噴射され得る。この時、噴射される高圧水５はノズル２の出口の広さと形状によって一定の噴射角Ａを有することができる。
【００１０】
ノズル２により噴射された高圧水５は、鋼板１と衝突して鋼板１の表面に付着しているスケールを除去することができる。この時、高圧水５は鋼板１の表面と一定のリード角（Ｌｅａｄ  ａｎｇｌｅ）Ｂを有するように噴射されるため、除去されたスケールが再び鋼板１側に流入することを防止することができる。
【００１１】
すなわち、設定されたリード角Ｂにより高圧水５が斜めに噴射されるため、高圧水５により除去されたスケールが、すでにディスケールされた領域に再び流入せずに、鋼板１の外部に移動することができる。
【００１２】
また、高圧水５は鋼板１の幅方向に対して傾斜したオフセット角（Ｏｆｆｓｅｔ  ａｎｇｌｅ）Ｃを有するように噴射されるため、各高圧水５間の干渉を避け、除去されたスケールを鋼板１の外部に送り出すことができる。併せて、高圧水５にはスケールを除去するための十分な衝突圧を確保するためにオーバーラップ領域Ｏが設定され得る。
【００１３】
しかし、このようなリード角Ｂ、オフセット角Ｃ、オーバーラップ領域Ｏによって、高圧水５の衝突圧の不均一現象と鋼板１の冷却偏差現象が発生する恐れがある。
【００１４】
図２ａおよび図２ｂは、従来のスケール除去装置による高圧水５の衝突圧の不均一と冷却偏差を説明するための図面である。
【００１５】
まず、図２ａを参照すると、各ノズル２から噴射される高圧水５が鋼板１の幅方向に対してオフセット角Ｃを有する場合、ノズル２の配置により鋼板１が近づく方向を基準として、前段の高圧水５ａと後段の高圧水５ｂが存在することができる。
【００１６】
高圧水５は前記で説明した通り、所定のリード角Ｂを有するように斜めの状態で噴射されるため、鋼板１と衝突後に跳ねた水５ｃがオーバーラップ領域Ｏで前段や後段の高圧水５に干渉を発生させ得る。
【００１７】
特に、図１ａのような方向にリード角Ｂが形成される場合、後段の高圧水５ｂにより跳ね水５ｃが前段の高圧水５ａに干渉を発生させ得る。
【００１８】
このような干渉はオーバーラップ領域Ｏで主に発生するため、オーバーラップ領域Ｏでの高圧水５の衝突圧を減少させることができる。
【００１９】
また、図２ｂに図示された通り、高圧水噴射ヘッダ４の長さ方向軸は鋼板１の幅方向と一致するように配置されるものの、リード角Ｂが設定されて高圧水５が鋼板１の表面に対して斜めに噴射される状態で、各ノズル２にオフセット角Ｃが設定されると、ノズル２の噴射パターン上、両端の高圧水５が鋼板１に届く距離５ｄ、５ｅが変わり得る。このような距離差によって、同じノズル２から噴射される高圧水５であっても、領域により衝突圧が変わり得る。
【００２０】
このような衝突圧の不均一現象は鋼板１の冷却にも偏差を発生させ得、冷却偏差現象はオーバーラップ領域Ｏでの高圧水５の多重噴射によっても発生し得る。
【００２１】
前記のような衝突圧の不均一と冷却偏差は、鋼板１の表面のスケールが部分的に少なく除去されて現れる縞（Ｓｔｒｉｐｅ）と領域別に材質の偏差を発生させることによって、鋼板１自らの品質低下を引き起こし得る。それだけでなく、スケール除去が完全になされていない鋼板１を圧延する場合、表面品質が低下するという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
実施例はスケール剥離性能が向上したスケール除去装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の一実施例に係るスケール除去装置は、鋼板に向かって流体を噴射する複数個の第１ノズルを含む第１噴射装置；および前記流体に向かってパーティクルを噴射する複数個の第２ノズルを含む第２噴射装置を含み、前記複数個の第２ノズルは前記複数個の第１ノズルと第１方向に離隔して配置され、前記第１方向は前記鋼板の移動方向と平行な方向である。
【００２４】
前記第２ノズルの噴射圧は前記第１ノズルの噴射圧より小さくてもよい。
【００２５】
前記第２ノズルの噴射圧は前記第１ノズルの噴射圧の３０％〜６０％であり得る。
【００２６】
前記第２ノズルの高さは前記第１ノズルの高さの５０％以上９０％以下であり、前記第１ノズルと第２ノズルの高さは前記鋼板の表面での高さであり得る。
【００２７】
前記第１ノズルを延長した第１仮想線と第２ノズルを延長した第２仮想線がなす角度は３０度〜９０度であり得る。
【００２８】
前記パーティクルは炭酸水素ナトリウムを含むことができる。
【００２９】
前記第１ノズルは第１噴射角度を有し、前記第２ノズルは第２噴射角度を有することができる。
【００３０】
前記第２ノズルの噴射角度は前記第１ノズルの噴射角度より小さくてもよい。
【００３１】
前記複数個の第１ノズルは第１オフセット角度を有し、前記第１オフセット角度は鋼板の幅方向を基準として前記第１ノズルの吐出口が傾いた角度であり得る。
【００３２】
前記複数個の第２ノズルは第２オフセット角度を有し、前記第２オフセット角度は鋼板の幅方向を基準として前記第２ノズルの吐出口が傾いた角度であり得る。
【００３３】
前記第１オフセット角度と前記第２オフセット角度は前記鋼板の幅方向に基準として対称であり得る。
【００３４】
前記パーティクルが混合された流体は前記鋼板に接触時に前記第１オフセット角度を有することができる。
【００３５】
本発明の他の実施例において、鋼板に向かって流体を噴射する複数個の第１ノズルを含む第１噴射装置；前記流体に向かってパーティクルを噴射する複数個の第２ノズルを含む第２噴射装置；および前記鋼板の種類に応じて前記第２噴射装置を制御するコントローラーを含むことができる。
【００３６】
前記複数個の第２ノズルは前記複数個の第１ノズルと第１方向に離隔して配置され、前記第１方向は前記鋼板の移動方向と平行であり得る。
【００３７】
前記コントローラーは前記鋼板の種類に応じて前記パーティクルの噴射の有無、および噴射量を制御することができる。
【発明の効果】
【００３８】
実施例によると、スケール除去性能を向上させることができる。
【００３９】
また、オーバーラップ領域の衝突圧の減少問題、冷却偏差および過冷による通板性低下問題を解決することができる。
【００４０】
本発明の多様かつ有益な長所と効果は前述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解されるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１ａ】従来のスケール除去装置を示した図面。
【図１ｂ】従来のスケール除去装置を示した図面。
【図２ａ】従来スケール除去装置の問題点を説明するための図面。
【図２ｂ】従来スケール除去装置の問題点を説明するための図面。
【図３】本発明の一実施例に係るスケール除去装置を示した図面。
【図４】図３の側面図。
【図５】高圧水とパーティクルが混合される過程を説明するための図面。
【図６】高圧水とパーティクルが混合される過程を説明するための図面。
【図７】第１ノズルの噴射圧力を３Ｍｐａに制御してスケールを除去した写真。
【図８】第１ノズルの噴射圧力を調節してスケール剥離性を測定したグラフ。
【図９】第１ノズルと第２ノズルの配置角度を説明するための図面。
【図１０】第１ノズルと第２ノズルを、配置角度を基準角度に調節し、スケールを除去した写真。
【図１１】第１ノズルと第２ノズルの配置角度を調節してスケール剥離性を測定したグラフ。
【図１２】第１ノズルと第２ノズルの高さ関係を説明するための図面。
【図１３】第１ノズルと第２ノズルの高さを第１段階に設定し、スケールを除去した写真。
【図１４】第１ノズルと第２ノズルの高さを調節してスケール剥離性を測定したグラフ。
【図１５】第１ノズルと第２ノズルのオフセット角度を説明するための図面。
【図１６】第１ノズルと第２ノズルのオフセット角度を説明するための図面。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明は多様な変更を加えることができ、多様な実施例を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示して説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されるべきである。
【００４３】
本出願で使った用語は単に特定の実施例を説明するために使われたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に異なることを意味しない限り、複数の表現を含む。本出願で、「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性をあらかじめ排除しないものと理解されるべきである。
【００４４】
異なって定義されない限り、技術的または科学的な用語を含んでここで使われるすべての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有している。一般的に使われる辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味と解釈されない。
【００４５】
以下、添付された図面を参照して実施例を詳細に説明するものの、図面符号にかかわらず同一または対応する構成要素は、同じ参照番号を付し、これに対する重複する説明は省略する。
【００４６】
図３は本発明の一実施例に係るスケール除去装置を示した図面であり、図４は図３の側面図である。
【００４７】
図３と図４を参照すると、実施例に係るスケール除去装置は、鋼板１に向かって流体（高圧水２）を噴射する複数個の第１ノズル１１を含む第１噴射装置１０、および流体に向かってパーティクル３を噴射する複数個の第２ノズル２１を含む第２噴射装置２０を含む。
【００４８】
鋼板１は第１方向Ｄ１に沿って移動することができる。第１噴射装置１０は鋼板１の両表面にそれぞれ配置され得る。第１噴射装置１０は、鋼板１の表面に向かって高圧水２を噴射する複数個の第１ノズル１１および第１ノズル１１に高圧水２を供給する第１ヘッダ１２を含むことができる。第１ヘッダ１２は外部の高圧水タンクと連結され得る。
【００４９】
第１噴射装置１０は既存の高圧水噴射装置をそのまま利用することができる。複数個の第１ノズル１１は図１と図２で説明した通り、噴射角、リード角、オフセット角度などを有することができる。
【００５０】
第２噴射装置２０は、高圧水２に向かってパーティクル３を噴射する複数個の第２ノズル２１および第２ノズル２１にパーティクル３を供給する第２ヘッダ２２を含むことができる。第２ヘッダ２２は外部のパーティクル供給装置と連結され得る。
【００５１】
複数個の第２ノズル２１は複数個の第１ノズル１１と第１方向Ｄ１に離隔して配置され得る。この時、第１方向は鋼板１の移動方向と平行な方向であり得る。複数個の第２ノズル２１は第１方向を基準として複数個の第１ノズル１１より前方に配置され得る。
【００５２】
第２ノズル２１で噴射されたパーティクル３は第１ノズル１１で噴射された高圧水２に混合され得る。実施例では高圧水２とパーティクル３が混合されて噴射されるため、高圧水のみを噴射する従来技術と比べて鋼板１の表面に加える衝撃量を向上させることができる。
【００５３】
コントローラー４０は第１噴射装置１０と第２噴射装置２０のオン／オフ、および噴射圧などを制御することができる。コントローラー４０は鋼板１の情報を入手して鋼板１の種類に応じて第１噴射装置１０と第２噴射装置２０を制御することができる。
【００５４】
例示的に、コントローラー４０は該当鋼板１のスケール剥離性がよいため大きな衝突圧力が要求されない場合には、第２噴射装置２０に噴射制御信号を出力しなくてもよい。すなわち、第１噴射装置１０の高圧水のみを噴射してスケールを除去することができる。
【００５５】
また、該当鋼板１のスケール剥離性が悪い場合には、パーティクル３の噴射量を高めるように第２噴射装置２０に制御信号を出力することもできる。この時、多様な鋼板１に対する情報はメモリーに保存され得る。
【００５６】
実施例によると、空気中に噴射された高圧水２にパーティクル３を噴射して混合することができる。したがって、高圧水２はパーティクル３が混合された状態でもオフセット角度、噴射角度、およびリード角などをそのまま維持することができる。
【００５７】
この時、第１ノズル１１の個数と第２ノズル２１の個数は同じでもよい。したがって、複数個の第１ノズル１１から噴射される高圧水２にはパーティクル３が同一に噴射されるため、均一性が向上し得る。
【００５８】
万一、一つのノズルで高圧水２とパーティクル３をあらかじめ混合して噴射する場合、混合過程によってノズルの内部に過度な圧力が発生する可能性がある。したがって、最終的に噴射される高圧水２の噴射角度およびオフセット角度を制御し難い問題がある。また、混合過程でノズルの内部の摩耗が加速化して寿命が短くなる問題がある。
【００５９】
図５を参照すると、第２ノズル２１で噴射されたパーティクル３は高圧水２の表面に噴射された後、高圧水２とともに鋼板１の表面に向かって噴射され得る。この時、第２ノズル２１の噴射圧は第１ノズル１１の噴射圧の３０％〜６０％であり得る。
【００６０】
噴射圧が３０％より小さい場合にはパーティクル３が高圧水２の内部に浸透できずに跳ねられる問題があり、噴射圧が６０％より大きい場合には密度が高いパーティクル３が高圧水２を通過する問題がある。すなわち、第２ノズル２１の噴射圧が第１ノズル１１の噴射圧の３０％〜６０％である場合、ほとんどのパーティクル３が高圧水２と混合されてスケーリング性能が向上し得る。
【００６１】
高圧水２は内部に流入したパーティクル３にモメンタムを伝達してパーティクル３の移動速度を増加させることができる。速度が速くなったパーティクル３は鋼板１の表面のスケールと衝突することができる。したがって、水の衝突によって発生する圧力より大きな衝突圧力を形成するため、スケール剥離性を向上させることができる。
【００６２】
図６を参照すると、高圧水２に噴射されたパーティクル３は高圧水２の噴射領域に沿って隈なく広がって噴射され得る。したがって、高圧水２が鋼板１と接触する領域に均一な衝撃量を伝達することができる。パーティクル３の噴射面積Ｐ１は円形でもよいが、必ずしもこれに限定されず、噴射面積は楕円形でもよい。
【００６３】
既存のスケール除去装置は噴射圧などを増加させて衝突圧を増加させる方法を使っていた。しかし、本実施例は密度の大きい粒子を使って衝突圧力を増加させることができる。したがって、噴射圧力を小さくすることができ、水の使用量も減らすことができる。
【００６４】
パーティクル３はスケールの表面にクラック（Ｃｒａｃｋ）を発生させた後、スケールの内部に残存し得る。残存するパーティクル３は熱分解されてガス（例：二酸化炭素）を発生させ得る。ガスは膨張してクラックの成長を促進することができる。したがって、追加のスケール剥離効果を得ることができる。
【００６５】
パーティクル３は炭酸水素ナトリウムを含むことができる。しかし、必ずしもこれに限定されず、密度を高めて物理的衝撃量を高めたり、熱分解によってクラックの成長を促進させることができる粒子であれば制限なく使うことができる。
【００６６】
炭酸水素ナトリウムは高温の熱延鋼板１の熱によって、下記の熱分解反応式で炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素が形成され得る。
【００６７】
［反応式１］
２ＮａＨＣＯ３＝Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２
【００６８】
また、炭酸ナトリウムは水溶性であって水に非常によく溶けるため、別途の後処理設備が不要である長所がある。例示的に、別途の洗浄過程を経たりまたは鋼板上に残存する滞留水に溶けて共に除去されてもよい。
【００６９】
実施例によると、物理的処理の他に化学的処理が伴われるためヘッダの圧力を下げることができ、使われる水の量を減らして冷却による通板性低下問題を解決することができる。また、衝突圧が足りないため除去されないスケールを除去して鋼板１の表面品質を向上させることができる。
【００７０】
図７は第１ノズルの噴射圧力を３Ｍｐａに制御してスケールを除去した写真であり、図８は第１ノズルの噴射圧力を調節してスケール剥離性を測定したグラフである。
【００７１】
図７と図８を参照すると、第１ノズル１１の噴射圧力を３Ｍｐａから増加させるほど侵食深さｔと幅Ｗ１、Ｗ２が増加することが分かる。しかし、噴射圧力が５Ｍｐａ以上になると侵食深さｔと幅Ｗ１、Ｗ２がほぼ向上しないことが分かる。
【００７２】
前記実験結果は製作した小型のモジュール上での値である。実際にラインに配置された第１ノズル１１の噴射圧力は１０Ｍｐａ〜３０Ｍｐａであり得る。１０Ｍｐａより小さい場合、十分な衝突圧力を有することが難しく、３０Ｍｐａより大きくなっても効率は上がらない。
【００７３】
図９は第１ノズルと第２ノズルの配置角度を説明するための図面であり、図１０は第１ノズルと第２ノズルを、配置角度を基準角度に調節してスケールを除去した写真、図１１は第１ノズルと第２ノズルの配置角度を調節してスケール剥離性を測定したグラフである。
【００７４】
図９を参照すると、第１ノズル１１を延長した第１仮想線と第２ノズル２１を延長した第２仮想線がなす配置角度θ１は３０度〜９０度であり得る。３０度以下では同じ方向に噴射されるため、パーティクル３が高圧水２の内部に浸透することができず、ほとんどが外に跳ねられる問題がある。９０度以上では高圧水２の進行方向と大きな干渉を引き起こすため、衝突力を減少させる問題がある。
【００７５】
図１０および図１１を参照すると、実験は第１ノズル１１と第２ノズル２１の配置角度θ１を３０度に調節した後、角度を調節しながら侵食深さｔおよび幅Ｗ１、Ｗ２を実験した。第１ノズル１１と第２ノズル２１の配置角度θ１が小さくなるほど（＋方向）侵食効果は低くなり、配置角度θ１が大きくなるほど効果が高くなることを確認することができる。
【００７６】
図１２は第１ノズルと第２ノズルの高さ関係を説明するための図面であり、図１３は第１ノズルと第２ノズルの高さを第１段階に設定してスケールを除去した写真、図１４は第１ノズルと第２ノズルの高さを調節してスケール剥離性を測定したグラフである。
【００７７】
図１２を参照すると、第２ノズル２１の高さＨ２は第１ノズル１１の高さＨ１の５０％以上９０％以下であり得る。９０％より高い場合、強い噴射圧により跳ねられる問題がある。また、５０％より小さい場合、高圧水が噴射される三角状の面積に一部空いた空間が発生してパーティクル３が混合されないか、パーティクル３が高圧水２を突き抜けてしまう問題がある。
【００７８】
図１３および図１４を参照すると、高さを１０％ずつ下げながら第５段階で実験した。第１段階は第２ノズル２１が第１ノズル１１の高さの９０％の地点である。第２ノズル２１の高さが低くなるほど侵食深さｔおよび幅Ｗ１、Ｗ２が減少することを確認することができる。
【００７９】
図１５と図１６は第１ノズルと第２ノズルのオフセット角度を説明するための図面である。
【００８０】
図１５を参照すると、鋼板の平面上において、第１ノズル１１は第１噴射角度θ２で高圧水２を噴射し、第２ノズル２１は第２噴射角度θ３でパーティクル３を噴射することができる。
【００８１】
パーティクル３は高圧水２の上端に噴射されることが有利であるため、第２噴射角度θ３は第１噴射角度θ２より小さくてもよい。しかし、必ずしもこれに限定されず、第２噴射角度θ３は第１ノズル１１と第２ノズル２１の距離により適切に調節され得る。
【００８２】
第１ノズル１１で噴射された高圧水２は鋼板の幅方向Ｄ２に傾いた第１オフセット角度θ５を有することができる。第１オフセット角度θ５は高圧水２の終端面２ｃと幅方向Ｄ２がなす角度であり得る。オフセット角度はノズルの吐出口を時計回り方向に回転させることによって調節され得る。この時、ノズルの吐出口は鋼板の幅方向に長く形成され得る。したがって、オフセット角度がなければノズルの吐出口の延長方向と鋼板の幅方向は平行となり得る。
【００８３】
実施例では空気中でパーティクル３が高圧水２に混合されるため、高圧水２はパーティクル３が混合された状態でも第１オフセット角度θ５を有することができる。第１オフセット角度θ５はスケール除去性能を高めるように適正な範囲を有することができる。
【００８４】
したがって、第２ノズル２１も第２オフセット角度θ４を有することができる。第２オフセット角度θ４は噴射されたパーティクルの終端面３ｃと幅方向Ｄ２がなす角度であり得る。第１ノズル１１が第１オフセット角度θ５を有しているため、第２ノズル２１が幅方向と水平にパーティクルを噴射すると、両側面３ａ、３ｂで噴射距離が異なってしまい均一なパーティクル３の混合が難しくなり得る。
【００８５】
第１オフセット角度θ５と第２オフセット角度θ４は同じであり得、鋼板１の幅方向を基準として互いに対称となり得る。このような構成によると、パーティクル３が高圧水２の表面に噴射される距離が均一となって衝突圧が均一となり得る。
【００８６】
第２ノズル２１の第２オフセット角度θ４は第１ノズル１１の第１オフセット角度θ５と反対に回転させることができる。例えば、第１ノズル１１を時計回り方向に１５度回転させたのであれば、第２ノズル２１を反時計回り方向に１５度回転させることができる。ここで、時計回り方向に１５度とは、ノズルを鋼板に垂直に配置させた後に鋼板上でノズルの軸を中心に時計回り方向に回転させた角度であり得る。
【００８７】
すなわち、オフセット制御がなければ、高圧水２の一側面２ｂは第１オフセット角度θ５によりパーティクル３の一側面３ｂと遠くなり得る。これとは反対に高圧水２の他側面２ａはパーティクル３の他側面３ａと近くなり得る。しかし、実施例によると、第２ノズル２１の第２オフセット角度θ４を第１ノズル１１と反対に設定して、左右の離隔距離差を減らすこともできる。
【００８８】
しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、図１６のように第２ノズル２１の第２オフセット角度は、第１ノズル１１の第１オフセット角度と同じ方向に回転させて左右の離隔距離差を減らすことができる。すなわち、第１オフセット角度と第２オフセット角度は同じであり得る。例えば、第１ノズル１１を軸を中心に反時計回り方向に１５度回転させたのであれば、第２ノズル２１も軸を中心に反時計回り方向に１５度回転させることができる。したがって、ノズルから噴射された高圧水とパーティクルの終端面２ｃ、３ｃは互いに平行となり得る。その結果、二つのジェット間の長さの差によって発生する偏差を減らすことができる。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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